Классификация подземных льдов: пещерные льды и льды горных выработок, погребенные льды.

1) Льды, формирующиеся в земной коре (эндогенные)

· Повторно-жильные, жильные, инъекционные

· Сегрегационные, лёд-цемент

· Пещерные

· Горных выработок

2) Льды погребённые (экзогенные)

· Снежные (глетчерные, фирновые)

· Водные (наледные, речные, озёрные, болотные, морские)

Пещерные льды и льды горных выработок могут образовываться в результате замерзания затекающей свободной воды или перекристаллизации снежных запасов, а также вследствие конденсации и облимации пород.

Погребенные льды: разного генезиса.

Экзаменационный билет № 12

Теплофизические процессы в промерзающих и протаивающих породах: тепловое излучение, конвективный перенос тепла.

Температурный режим горных пород в верхней части литосферы формируется в результате их теплового воздействия и взаимодействия с внешней средой и нижележащими слоями горных пород.

Процесс теплопередачи в горных породах может осуществляться либо конвекцией, либо кондукцией (тепловое излучение).

Тепловое излучение: представляет собой процесс испускания электромагнитных волн (лучистой энергии) нагретым телом в окружающее пространство. Длина волны, соответствующая наибольшему лучеиспусканию абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его абсолютной температуре. Доля тепла, переносимая излучением в горной породе обычно не превышает нескольких процентов от величины суммарного теплопотока.

Конвективный перенос тепла: осуществляется жидкостью или газом, перемещающимся в порах и трещинах горных пород. Доля тепла, переносимого процессами миграции влаги в горной породе обычно равна доле тепла, переносимого кондуктивным путем. Учет конвективной составляющей теплового потока осуществляется либо через эффективный коэффициент теплопроводности (λэф), обуславливающий суммарный перенос тепла за счет конвекции и кондукции, либо посредством расчета плотности теплового потока (q), связанного с фильтрацией воды или порового раствора следующим уравнением: , где - скорость фильтрации, - удельное относительное теплосодержание фильтрующейся воды (раствора), - объемная масса.

Основной или наиболее существенный механизм переноса тепла в горной породе - кондуктивный. При кондукции тепло распространяется в среде вследствие колебания атомов и молекул кристаллической решетки, интенсивность которых возрастает с увеличением температуры.

Математически процесс стационарной кондуктивной теплопередачи описывается законами Фурье: , где – плотностная конвективная составляющая, - коэффициент теплопроводности среды, которая количественно равна количеству тепловой энергии, проходящей за единицу времени через единицу площади при единичном градиенте t°.

Основным параметром, характеризующим тепловое состояние горной породы является температура. Ее распределение в горной породе называется температурным полем. Графически температурные поля изображаются при помощи изотерм. Изотермы - линии, которые соединяют равные значения температур. Если температурное поле каждой точки со временем не изменяется, то это стационарное поле, наоборот - нестационарное.

Характер изменения во времени температурного поля в случае нестационарного температурного режима может быть самым разнообразным - от монотонного до скачкообразного. Наиболее важный частный случай нестационарного температурного поля в натурных условиях - периодически установившиеся температурные поля. Их особенность: при многократном повторении температурных колебаний на поверхности влияния

Инженерное прогнозирование: при городском строительстве.

Экзаменационный билет № 13

Первый закон Фурье.

Определяет, что амплитуда температурных колебаний экспоненциально убывает с глубиной. Скорость затухания температурных колебаний с глубиной определяется свойствами среды. Чем больше теплопроводность (чем меньше ее термическое сопротивление) и чем меньше теплоемкость, тем медленнее затухает амплитуда, тем на большую глубину, при прочих равных условиях, проникают температурные колебания. Кривые, ограниченные на каждой конкретной глубине максимальные и минимальные значения синусоидальных колебаний температуры являются экспоненциальными кривыми, определяющими характер затухания амплитуд колебания температуры с глубиной. При анализе температурных полей в геокриологии нередко для изображений изменения температуры с глубиной пользуются одними огибающими, не изображая отдельные температурные кривые на конкретный момент времени.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: